水下潜器捷联式惯性导航系统初始对准技术的研究

发布时间：2020-04-28 00:07

【摘要】：捷联式惯性导航技术由于具备自主性强、隐蔽性高、便于携带等特点,已大面积运用在军用及民用领域。对于武器系统而言,捷联式惯性导航系统的初始对准精度及速度是影响着武器系统性能指标的重要参考,根据具体工作任务的不同,某些作用时间、距离都较短,要求具备快速反应能力的导弹或水中兵器所搭载的捷联式惯性导航设备与需要高精度导航设备的装备初始对准任务是不相同的。首先,本文介绍了在惯性导航初始对准技术领域常用的概念与方法,并对捷联惯导初始对准技术的任务要求进行说明。其次,为了同时解决惯性导航系统对准的快速性、小幅度晃动的动基座环境适应性和无卫星定位信息的自主性这三个问题,本文提出了一种适用于小幅晃动基座的快速自主性对准方法,其对准精度主要取决于磁罗盘和陀螺的测量精度。该算法适用于水下或地下等环境下发射的高速短时间运动载体的中低精度惯导的粗对准。只要陀螺的测量精度较高,该方法对准的精度可以满足常见的导弹和水中兵器的对准精度要求。但在大幅度晃动时惯性组件受到的干扰信号过大,必须升级磁罗盘或采用其他外界信息辅助才能保证该算法的对准精度。因此针对晃动基座下的捷联式惯性导航系统初始对准问题,本文利用姿态更新实时反映载体在晃动干扰下的姿态变化,将对准工作与姿态更新同时进行,实现了在大晃动干扰条件下进行导航系统初始对准的要求。仿真结果验证了方法的可行性。
【图文】：

文运动时，将各个坐标系的坐标原点平移到同别可用偏航角 ，俯仰角 ，横滚角 来表坐标系为例，，导航坐标系分别以三个坐标轴坐标系重合。其转动顺序为：b1 b1b1b1oxyzb2 b2b2b2oxyznnoyb1 b1ozb2 b2ox

三个坐标系间关系简图
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN96

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 严恭敏;WANG Jinling;周馨怡;;基于实测轨迹的高精度捷联惯导模拟器[J];导航定位学报;2015年04期

2 雷曙光;张柳;林列书;;卡尔曼滤波在水下惯性导航系统中的研究及实现[J];舰船科学技术;2015年07期

3 李莹;杨新;李波;;捷联航姿系统航行状态下的组合对准算法研究[J];舰船电子工程;2015年02期

4 王跃钢;雷堰龙;蔚跃;陈苏邑;;基于广义解析法的动基座粗对准[J];弹箭与制导学报;2012年06期

5 刘永红;刘明雍;滕浩军;谢波;;旋转式激光陀螺捷联惯导系统抗干扰对准方法(英文)[J];中国惯性技术学报;2012年06期

6 周琪;秦永元;张金红;成研;;基于四元数卡尔曼滤波的捷联惯导初始对准算法[J];中国惯性技术学报;2012年02期

7 孙枫;唐李军;;基于CKF的SINS大方位失准角初始对准[J];仪器仪表学报;2012年02期

8 周章华;邱宏波;练涛;徐海刚;裴玉锋;;一种单轴旋转捷联惯导系统抗晃动快速自对准方法[J];中国惯性技术学报;2011年06期

9 赵长山;秦永元;魏亮;;抗干扰重力加速度积分粗对准算法[J];宇航学报;2010年10期

10 秦永元,严恭敏,顾冬晴,郑吉兵;摇摆基座上基于信息的捷联惯导粗对准研究[J];西北工业大学学报;2005年05期

相关会议论文 前1条

1 洪慧慧;李杰;马幸;曲芸;;捷联惯导系统初始对准技术综述[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第四届学术年会论文集[C];2007年

相关博士学位论文 前10条

1 梅春波;捷联惯性导航系统惯性系非线性初始对准技术研究[D];西北工业大学;2016年

2 何伟;GNSS/INS深耦合系统关键技术研究[D];西北工业大学;2016年

3 冯志华;飞行器SINS/CNS/SAR组合导航技术与系统误差估计[D];西北工业大学;2016年

4 李万里;惯性/多普勒组合导航回溯算法研究[D];国防科学技术大学;2013年

5 张义;舰船捷联惯性系统初始对准技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年

6 钱伟行;捷联惯导与组合导航系统高精度初始对准技术研究[D];南京航空航天大学;2010年

7 何昆鹏;MEMS惯性器件参数辨识及系统误差补偿技术[D];哈尔滨工程大学;2009年

8 袁保伦;四频激光陀螺旋转式惯导系统研究[D];国防科学技术大学;2007年

9 武元新;对偶四元数导航算法与非线性高斯滤波研究[D];国防科学技术大学;2005年

10 李涛;非线性滤波方法在导航系统中的应用研究[D];国防科学技术大学;2003年

相关硕士学位论文 前7条

1 侯祥胜;捷联陀螺罗经系统研究[D];哈尔滨工程大学;2016年

2 李华;针对MEMS的惯性导航初始对准技术研究[D];哈尔滨工程大学;2016年

3 翟峻仪;GNSS/INS组合导航系统性能评估技术研究[D];北京理工大学;2015年

4 邹海军;光纤陀螺捷联惯导系统初始对准技术研究[D];东南大学;2015年

5 张燕;捷联惯导系统的算法研究及其仿真实现[D];大连理工大学;2008年

6 胡再刚;基于H_∞的传递对准方法研究[D];哈尔滨工程大学;2007年

7 严恭敏;捷联惯导算法及车载组合导航系统研究[D];西北工业大学;2004年

本文编号：2642812